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三角函数与解三角形
猜押考点
3 年真题
考情分析
押题依据
三角函数
与解三角
形
2024 全国新高考I
卷4、7、15
2024 全国新高考
Ⅱ卷9、13、15
2023 全国新高考I
卷8、15、17
2023 全国新高考
Ⅱ卷7、16、17
2022 全国新高考I
卷6、18
2022 全国新高考
Ⅱ卷6、9、18
1.单调性的独立考查;
2.周期性、奇偶性、周期性的综合考查;
3.结合函数的图像和性质,求解析式(函数
值);
4.关于三角恒等变换的考查,基本稳定,以
“和差倍半”等公式的应用为主.条件求值、化
简三角函数式等,客观题形式;在解三角形问
题中的应用;适当关注其与平面向量的交汇问
题等.
关于解三角形问题,命题比较灵活.
5.正弦定理、余弦定理的基本应用,求三角形
的边、角;
6.与边、角计算相结合,考查三角形面积问
题;
7.与边、角计算相结合,考查三角形周长问
题;
8.在三角形中引入“第四点”,与高线、中
线、角平分线等结合,完成边、角计算;
9.以实际问题、数学文化为背景的解三角形问
题;
10.三角形中最值、范围问题,与基本不等式、
函数、导数等知识交汇.
1.2024 年II 卷的命题形
式,即给出两个函数,
综合考查它们的性质、
图象关系等,值得关注.
终边角问题以及同角三
角函数关系是高考的一
个方向
三角函数恒等变换是高
考数学高频考点,常考
是二倍
2.公式的应用
三角函数图象伸缩变换
及图象定区间最值极值
问题是高考的重难点
3.三角函数中ω 的范围
问题三角函数综合性质
应用的重难点
题型一 三角恒等变换
1.(2025·江西·模拟预测)
的值为( )
A.1
B.2
C.
D.
【答案】D
【分析】由辅助角公式,结合诱导公式求解.
1
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【详解】
.
故选:D.
2.(河南省部分名校2025 届高三下学期第三次考试(4 月)数学试卷)已知
,且
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】根据题意利用两角和差公式可得
,进而可得
,进而可求
.
【详解】因为
,
即
,可得
,
即
,
.
因为
,则
,
可得
,
又因为
,
可得
.
所以
.
故选:D.
2
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3.(2025 高一·全国·专题练习)已知
,函数
,若
,则
.
【答案】
/
【分析】由已知条件,结合三角函数的性质可得
,从而利用同角三角函数的基本
关系以及
即可求解.
【详解】因为
,可得
,同理可得
,
因为
,所以,
,所以,
,
则
,
,
所以
.
故答案为:
.
4.(24-25 高一下·江苏南京·阶段练习)已知角
,且
,当
取得最
大值时,角
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
3
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【分析】利用三角函数的两角和公式将
展开化简,得到
关于
的表达式,
再根据均值不等式求出
取得最大值时
的值,进而求出
.
【详解】已知
,可得:
,
,
可得:
,得:
,
因为
,所以
,
,等式两边同时除以
和
可得:
,上式可化为:
,
又因为
,代入上式可得:
,
令
,则
,
,代入
可得:
,
因为
,所以
,则
.
根据均值不等式对于有:
,
当且仅当
,即
,
时等号成立.
所以
,即当
时,
取得最大值
.
因为
,且
,所以
.
4
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当
取得最大值时,角
.
故选:D.
5.(24-25 高一下·江苏镇江·阶段练习)已知
为锐角,
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
或
【答案】B
【分析】根据角的范围和同角的三角函数关系求出
和
,利用两角和的余弦公式计算可得答
案.
【详解】∵
为锐角,
,
∴
.
∵
,∴
,且
,
∵
,函数
在
上单调递增,
∴
,
∴
,
∴
.
故选:B.
6.(24-25 高一下·江苏南通·阶段练习)已知
,且
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
5
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【分析】由已知得出
,
,再根据两角和的余弦公式求得
,结合
即可求解.
【详解】因为
,且
,
所以
所以
,
所以
,
因为
,所以
,
故选:A.
7.(2025 高三·全国·专题练习)已知
均为锐角,
,则
的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】将等式展开并化为有关正切的关系式,再根据同角三角函数之间的关系以及基本不等式得到结果.
【详解】由题可得
,
因为
均为锐角,两边同时除以
得
,
所以
,
因为
均为锐角,所以
,
则
,
6
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当且仅当
,即
时取等号,
故选:C.
题型二 三角函数图像与性质
1.(24-25 高一下·江西·阶段练习)函数
的最大值为 .
【答案】1
【分析】先利用诱导公式把函数化成
的形式,再结合正弦函数的值域求函数的最大值.
【详解】因为
,
所以
(当
,
即
,
取“
”).
故答案为:1
2.(21-22 高一·全国·单元测试)已知函数
,则下列选项错误的是( )
A.
的最小正周期为
B.曲线
关于点
中心对称
C.
的最大值为
D.曲线
关于直线
对称
【答案】B
【分析】对于选项A:将函数
化为
形式,求出周期
,判断A.
对于选项B:代入验证得到
判断B. 对于选项C:求出
,最大值是
,判断
C.
对于选项D:根据对称轴性质,代入求出值,看是否是最值即可判断D.
7
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【详解】已知
,所以
.
那么
,所以选项A 正确.
若曲线
关于点
中心对称,则
.
计算
,所以曲线
不关于点
中心对称,选项B 错误.
因为正弦函数
的最大值为,在
中,
,选项C 正确.
若曲线
关于直线
对称,则
为函数的最值.
计算
,
是函数
的最大值,所以曲线
关于直线
对称,选项D 正确.
故选:B.
3.(24-25 高一下·云南·阶段练习)将函数
的图象上各点的横坐标缩短到原来的
,纵坐标不
变,再把得到的曲线向右平移
个单位长度,得到
的图象,则函数
的解析式为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】根据函数的图象变换,求函数的解析式.
8
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【详解】将函数
的图象保持纵坐标不变,先将横坐标缩短为原来的
,得到
,
再向右平移
个单位长度后得到
.
故选:D
4.(24-25 高一上·浙江杭州·期末)(多选)已知
的部分图象
如图所示,则( )
A.
的最小正周期为
B.
的图像可由
的图象向左平移
个单位得到
C.
的对称轴为
D.
在区间
上的最大值为
【答案】ABD
【分析】
由周期求出
,由五点法作图求出
的值,可得
的解析式.再根据
的图象变换规
律,正弦函数的图象和性质,逐一判断各个选项是否正确,从而得出结论.
【详解】
解:根据函数
的部分图象,可得
,
.
9
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再根据五点法作图可得,
,因为
,
,
又
最大值为
,∴
.
的最小正周期为
,故A 正确;
的图像可由
的图象向左平移
个单位得到,故B 正确;
令
,则
,所以
的对称轴为
,故C 不正确;
时,
,
在区间
上单调递增,故当
时,
,
故D 正确,
故选:ABD.
5.(24-25 高一下·广东佛山·阶段练习)先把函数
的图象上所有点的横坐标
变为原来的4 倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移
个单位长度,得到函数
的图象,则函数
的一条对称轴可以是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】利用二倍角公式结合诱导公式化简原函数,再利用平移和伸缩规则得到
,最后利用整体代入
法求解对称轴即可.
【详解】因为
,
所以
,
10
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则由诱导公式得
,
若将图象上所有点的横坐标变为原来的4 倍,纵坐标不变,
此时图象变为
,
再把所得曲线向右平移
个单位长度,此时图象变为
,
,故
,
令
,解得
,
当
时,
,则函数
的一条对称轴可以是
,故B 正确.
故选:B
6.(2025 高三·全国·专题练习)(多选)已知函数
在区间
上单调,其
中
为大于1 的正整数,若
是
的一个零点,
,则( )
A.
B.
C.
D.将
的图象向右平移
个单位长度得到的图象对应的函数为偶函数
【答案】ABD
【分析】根据函数在区间
上单调,可得
,即可求出
的值,再根据
是
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的一个零点,
检验即可得出
,即可判断ABC;再根据平移变换的原则结合三角函数的奇偶性
即可判断D.
【详解】函数
在区间
上单调,
所以最小正周期
,所以
,即
,
因为
为大于1 的正整数,所以
,
因为
是
的一个零点,
所以
,
,即
,
,
当
时,
,
,
因为
,所以
,
所以
,
,符合题意;
当
时,
,
,
因为
,所以
,
故
,不符题意,故AB 正确,C 错误;
将
的图象向右平移
个单位长度,
此时图象对应的函数为
,
又
,且
的定义域为
,
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所以
为偶函数,故D 正确.
故选:ABD.
7.(2025·湖南岳阳·一模)(多选)如图,直线
与函数
的部分图象交于
三点(点
在
轴上),若
,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.将函数
的图象向左平移
个单位,得到函数
的图象
D.当
时,
【答案】AD
【分析】对A,根据
过
判断即可;对B,由
相邻可得
,
,再根据
求解;对C,由
的函数解析式与平移变化分析即可;对D,
根据正弦函数的值域判断即可.
【详解】对A,由
过
可得
,即
,由图结合
可得
,故A 正确;
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对B,由
可得
,即
或
,
由
相邻可得
,
,
故
,又
,则
,可得
,故B 错误;
对C,由AB 可得
,将函数
的图象向左平移
个单位,得到函数
的图象,故C 错误;
对D,当
时,
,故
,
则
,故D 正确.
故选:AD
8.(2025·辽宁·二模)(多选)已知函数
,若
,且
,则下列
说法正确的是( )
A.函数
为偶函数
B.函数
为偶函数
C.
D.
在区间
上单调递减
【答案】BCD
【分析】利用辅助角公式可得
,
为锐角,且
,
,利用余弦型
函数的奇偶性可判断AB 选项;利用正弦型函数的最值可判断C 选项;利用正弦型函数的单调性可判断D
选项.
【详解】由辅助角公式可得
,
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为锐角,且
,
,
因为
,则
,可得
,
所以,
,因为
,故
,
对于A 选项,
,
且
,故
,
即函数
不是偶函数,A 错;
对于B 选项,
,
即函数
为偶函数,B 对;
对于C 选项,
,
所以,
,C 对;
对于D 选项,因为
,且当
时,
,
由于
,故函数
在区间
上单调递减,D 对.
故选:BCD.
题型三 求
取值范围
1.(23-24 高一下·江西景德镇·期中)设函数
,若
为函数
的零
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点,
为函数
的图象的对称轴,且
在区间
上单调,则
的最大值为 .
【答案】
/
【分析】先根据对称轴及零点结合周期关系计算得出
,再应用区间单调得出
,最后分类计算求解即可.
【详解】因为
为函数
的一个零点,且
是函数
图象的一条对称轴,
所以
,所以
,所以
;
因为函数
在区间
上单调,
所以
,即
,所以
,所以
,
又因为
,所以
,
当
时,
,
又因为
,则
,所以
,
又
,则
,
所以函数
在区间
上不单调,所以
舍去;
当
时,
,
又因为
,则
,所以
.
又
,
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所以函数
在区间
上单调,所以
.
故答案为:
.
2.(19-20 高一上·湖北武汉·期末)已知函数
,其图象与直线
相邻两
个交点的距离为
,若
对
恒成立,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据余弦型函数的图形与性质可求得
,进而根据
对
恒成立列不等式组,
求解
的范围,再逐项判断即可.
【详解】根据三角函数的性质可知,函数
的最大值为3,
又因为
的图象与直线
相邻两个交点的距离为
,
所以
的最小正周期
,则
,解得
,
所以
.
由
对
恒成立,得
对
恒成立,
所以
,
,
解得
.
结合选项可知,当
时,
,故B 正确.
故选:B.
3.(24-25 高一下·江西南昌·阶段练习)已知函数
在
上单调递增,则
的
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取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】由正弦函数的单调性结合题意可得.
【详解】由题意可得
,
即
,
令
,可得
,
因为函数
在
上单调递增,
所以
,解得
,
所以
的取值范围是
.
故选:B
4.(24-25 高一下·江西赣州·阶段练习)设函数
,
在区间
恰有三个最值点和
两个零点,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】求出
,结合
图象,恰有三个最值点和两个零点,则右端点应该介于
内,故列出不等式求解即可.
【详解】
,如上图可知:若函数
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,
在区间
恰有三个最值点和两个零点,则
,
故选:A.
5.(2025·全国·模拟预测)已知函数
在
上恰好有一个零点,则
的取
值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】法一:换元
,由
,得到
,再结合余弦函数零点即可求解.
法二:通过令
,得
,再结合
,求解即可.
【详解】令
,由
,得
,
函数
在
上恰好有一个零点,等价于函数
在
上只有一个零点,
所以结合余弦函数的部分图象得
,解得
.
故选:C
法二:令
,得
,则
,
19
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由
,得
,得
.
因为满足题意的零点只有一个,即满足
的整数
只有一个,必为
,
所以
,解得
.
故选:C.
6.(2025·辽宁抚顺·模拟预测)已知函数
的定义域为
,若
有且仅有两个解,则
的取值范围为 .
【答案】
【分析】利用辅助角化简得出
,由已知条件分析可知方程
在
时有两个解,当
时,求出
的取值范围,结合题意可得出关于
的不等式,解
之即可.
【详解】因为
,
由
可得
,可得
,
即
,则
,
即方程
在
时有两个解,
因为
,当
时,
,
由题意可得
,解得
.
因此,实数
的取值范围是
.
20
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故答案为:
.
题型四 正余弦定理解三角形(解答题)
1.(2025 高三·全国·专题练习)已知
为锐角三角形,角
所对的边分别为
,
.
(1)求证:
;
(2)若
,求
周长的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)运用正弦定理边角互化,再结合和角差角公式变形计算即可;
(2)运用正弦定理边角互化,再结合余弦函数性质,结合换元法和二次函数性质计算.
【详解】(1)由
,得
,
由余弦定理得
,即
,
由正弦定理得
,所以
.
所以
,即
.
所以
或
,
即
或
.
因为
,
,所以
.
(2)因为
为锐角三角形,所以
即
解得
.
因为
,由正弦定理得
,所以
,
21
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由正弦定理得
,
故
的周长
.
令
,由(1)知
,所以
.
因为函数
在
上单调递增,
所以
周长的取值范围为
.
2.(2025·湖南·二模)在
中,内角
所对的边分别为
,且
.
(1)判断
的形状;
(2)设
,且
是边
的中点,求当
最大时,
的面积.
【答案】(1)等腰三角形
(2)
【分析】(1)根据二倍角公式化简可得
,即可根据三角函数的性质求解
得解,
(2)根据余弦定理结合基本不等式可得
,则
,结合边的关系可得
为正
三角形,即可求解.
【详解】(1)由二倍角公式得
,
所以
,
22
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整理得
,即
.
因为
,所以
,即
,即
为等腰三角形.
(2)由(1)及题设,有
,
所以
,当且仅当
时,等号成立.
又
为三角形内角,所以
,即
的最大值为
,此时
,又
,所以
,
故
,可得
为直角三角形且
.
又由(1)可得
为正三角形,
所以当
最大时,
的面积
.
3.(2025 高三·全国·专题练习)在
中,角
的对边分别为
,已知
.
(1)若
,求
的值;
(2)若
,
,
的中点为
,求
的长.
【答案】(1)
(2)
.
【分析】(1)先利用正弦定理化简,再结合角的范围得出
,再利用
计算;
23
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(2)先利用面积公式求出
,进一步得出
,再在
中利用余弦定理即可.
【详解】(1)因为
,由正弦定理,得
,
所以
.
所以
.
又因为
为
的内角,所以
,
所以
,从而
.
又因为
,则
,
所以
.
(2)由题意,
,所以
.
又
,所以
.
所以
.
因为
,所以
,从而
.
在
中,由余弦定理得
,
所以
.
4.(2025·山东潍坊·一模)在
中,角
、
、
所对的边分别为
、
、,已知
,
.
(1)求
;
(2)若
的面积为
,
是
上的点,且
,求
的长.
【答案】(1)
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(2)
【分析】(1)由已知得出
,利用余弦定理结合
可得出
,再利用余弦定理可
求得
的值;
(2)利用三角形的面积公式结合(1)中的结论可求出
、
、的值,求出
的值,利用正弦定
理可求出
的长.
【详解】(1)因为
,所以,
,即
,
因为
,则
,即
,故
,
由余弦定理可得
.
(2)因为
,则
,
因为
,可得
,
因为
,
,故
,
,
,
是
上的点,且
,则
,
,
所以,
,
在
中,由正弦定理可得
,
25
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故
.
5.(24-25 高三下·北京·阶段练习)在△ABC 中,已知
(1)求角A;
(2)若
求
的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先利用正弦定理将已知等式中的角化为边,再根据余弦定理求出角
;
(2)已知
、和角
,先根据余弦定理求出
的值,再利用三角形面积公式求出面积.
【详解】(1)根据正弦定理将
边角互化,
得到
. 化简可得
,
即
. 再根据余弦定理
,
因为
,所以
.
(2)已知
,
,
,
根据余弦定理
,可得
.
即
,整理得
.
解得
或
(边长不能为负舍去).
最后根据三角形面积公式
,
可得
.
26
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6.(24-25 高二上·广西南宁·阶段练习)(1)若
的面积为
,
,
,求边AB 的长度;
(2)在
中,已知
,且
.求证:
为等腰直角三角形.
【答案】(1)2;(2)证明见解析.
【分析】(1)应用三角形面积公式可得
,法一:由余弦定理求边长;法二:确定
为等边三
角形,即可求边长;
(2)由正弦边角关系及已知得
,设
结合已知得到
,即可证
结论.
【详解】(1)由
,得
,
法一:由余弦定理得
,
所以
,即边AB 的长度等于2.
法二:易知
,又
,所以
为等边三角形,
所以
,即边AB 的长度等于2.
(2)证明:因为
,所以
,又
,
所以
,则
,即
.
设
,则
,
,
.
又
,所以
,即
,
所以
为等腰直角三角形.
7.(24-25 高三下·重庆沙坪坝·阶段练习)设
的内角
、
、
所对的边分别为
、
、,且
.
(1)求
;
(2)若
,在
边上存在一点
,使得
,
,
的平分线交
于
点,求
的
值.
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【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理结合余弦定理可求出
的值,结合角
的取值范围可得出角
的值;
(2)在
中,利用正弦定理求出
的大小,进而可求得
的大小,然后
中,利用正
弦定理可求出
的长,进而可得出
的长,然后利用角平分线定理可求得
的值.
【详解】(1)由
,
故
,
所以
,所以
,
由余弦定理
,
因为
,所以
.
(2)在
中,由正弦定理得
,解得
.
又因为
,所以
或
.
当
时,
.因为
,所以
;
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当
时,
.因为
,所以
,
由
,则不符合题意,舍去,
所以
,则
.
且
,
在
中,由正弦定理,得
,
解得
.
又因为
为
的平分线,所以
.
8.(24-25 高一下·江苏无锡·阶段练习)在
中,
.
(1)若
,
的面积为
,求;
(2)若
,
①求
的值:
②求
面积的最大值;
③求
周长的取值范围.
【答案】(1)
;
(2)①
;②
;③
.
【分析】(1)应用余弦边角关系可得
,应用余弦定理有
,进而有
,再
由面积公式得
,结合已知即可求边长;
(2)①应用正弦定理有
,结合合比性质即可得;②③应用基本不等式求
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的范围,即可得面积最值和周长范围.
【详解】(1)由题设及余弦边角关系有
,
所以
,则
,且
,
在三角形中有
,又
,可得
,
结合
,则
;
(2)①由(1)有
,则
,所以
;
②由
,当且仅当
时取等号,
所以
,即
面积最大值为
;
③由
,则
,
当且仅当
时取等号,所以
周长
.
9.(2025·安徽马鞍山·一模)记锐角三角形
的内角
,
,
的对边分别为a,b,c,已知
,
.
(1)求
;
(2)求
的最大值.
【答案】(1)
(2)
.
【分析】(1)由倍角公式结合正弦定理即可求;
(2)由正弦定理边化角,由
为锐角三角形得出
的范围,利用正弦型函数性质即可求.
【详解】(1)因为
,所以
.
30
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又
为锐角三角形,故
,则
.
因为
,所以
.
又
,故
.
(2)由正弦定理得
,
则
,
.
由(1)知
,则
.
所以
,
因为
为锐角三角形,
所以
,所以
,
所以
,
所以当
时,即
时,
取得最大值
.
31